[发明专利]一种基于多进制扩频和多载波调制相结合的抗干扰方法

说明书

本发明涉及一种基于多进制扩频和多载波调制相结合的抗干扰方法，利用多进制扩频技术提高无人机数据链在复杂电磁环境中的抗干扰性能，利用多载波技术实现信息的多通道高速率传输。结果表明该方法能有效的提高无人机数据链在复杂电磁环境中的抗干扰性能。

技术领域

本发明属于无人机技术领域，涉及一种无人机数据链抗干扰方法，通过多进制扩频和多载波调制相结合应用于对无人机数据链的抗干扰性能进行研究。这是一种利用多进制扩频技术提高无人机数据链在复杂电磁环境中的抗干扰性能，利用多载波技术实现信息的多通道高速率传输。结果表明该方法能有效的提高无人机数据链在复杂电磁环境中的抗干扰性能。

背景技术

目前，信息化战争所形成的复杂电磁环境已成为制约无人机发挥作战效能的瓶颈难题，采用传统技术的无人机数据链在复杂电子对抗环境中将难以正常工作。为提高复杂电子战环境下无人机数据链的战场生存能力，亟需加强无人机数据链抗截获，抗干扰和抗欺骗的能力。

文献“基于Simulink的直接序列扩频通信系统抗干扰的仿真实现，中国传媒大学自然科学版，2015，vol.22，No.6，p21-p27”，通过Matlab中的Simulink平台，对直接序列扩频通系统的发射机模块和接收机模块进行仿真设计，在高斯信道中加入不同中心频率、幅度的窄带干扰，仿真分析了直接序列扩频系统的抗干扰能力，但是直接序列扩频技术对系统带宽要求高、传信效率低，在信源高速率、带宽有限的条件下无法实现。

发明内容

要解决的技术问题

为了解决直接序列扩频技术频谱利用率低、无法传送高速率信息的问题，本发明提出一种将多进制扩频和多载波技术相结合的方法应用于无人机数据链，解决了在高速的传信率下，既节省带宽又能保证系统良好的抗干扰性能的问题。

技术方案

一种基于多进制扩频和多载波调制相结合的抗干扰方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：对信号进行编码和交织处理

首先在MATLAB中生成一串0、1的随机数组作为信源，记为S；其次采用1/2卷积编码对信号进行纠错编码，提高系统的抗干扰能力，此时的信号记为S₁；最后为防止突发干扰采用交织技术，使在发送端将要发送的信息码元顺序打乱以便达到大量连续错码被分隔开的目的，信息码元经过交织后为S₂；

步骤2：多进制扩频、多载波调制

对经过交织后的信号进行串并变换为n路信息，使高速率的信息转换成并行的低速率信息，提高传输效率，再分别对每一路信息进行M进制扩频，多进制扩频的扩频增益为：多进制扩频的扩频带宽为：其中BWd为射频带宽，Bsd为信号带宽，直接序列扩频的扩频增益为：在相同的传信率、相同带宽下，多扩的增益为直扩的k倍；用长为N的扩频码代替位信息进行传送，将编码扩频后的码流做BPSK星座映射，并将信息输入脉冲成形滤波器中；其次对n路信息分别乘载波进行多载波调制，n路信息相加进行数字上变频送入信道中；则此时的发射信号表示为：

其中，P_d为无人机下行数据链载波功率，C_i(t)为第i路的多进制扩频伪随机码PN_i(t)脉冲成型后的波形信号，其中扩频码集包含了M个长度是N的扩频伪随机码{PN₁,PN₂,…,PN_M}；f_c为载波功率，Δf为多载波调制的载波间隔；

步骤3：多进制解扩、多载波解调处理

发射信号经过复杂信道后，到达接收端的信号表示为：

r(t)＝S(t-τ)+n(t)+J(t) (2)